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2018年5月25日 (金)

振動力学 水晶粒防振インプットトロイダルトランスのラフスケッチ

0出展:直熱管アンプ放浪記
トランス結合の第一人者は佐久間さんで、トランスの中に真空管があるだの、トランスの使い過ぎでナローレンジだの、と言うオーディオマニアも居るが当たらない。トランスはナローレンジでも何でもなく、佐久間さんが意図的にナローレンジにしているだけ。少しは抵抗を使っているが、カップリングのコンデンサや抵抗を使わず、銅線のトランスを使っている時点で音が良い。

1この佐久間式を参考にしようと思ったが、少々の抵抗が気に入らなくてディフォレストのトランス結合回路を参考にしている。これは佐久間式より遥かに太古の回路方式なのだ。今回はインプットトランスの可能性について考える。

Ippt1巻き数が多くなる為外径の大きいトロイダルコアになるが、前回のΦ450mmの重さではドクターストップの現在無理がある。そこで新たにΦ350mmで設計してみた。
インプットトランス設計
サイズ30スクエア、巻き線Φ0.3mm
巻き線内径Φ280mmxπ=880mm/Φ0.337=2611ターン巻ける。計算上2600tだが2500tとする
30スクエア長さΦ40mmxπ=125.6mmx2500t=314m
254Ω/kmx(314/1000)=80Ω/314m
巻き数比
1次巻き数500t
2次巻き数2000t
巻き数比 2000/500=4
1次インダクタンス (500/700)x24h=17h
1次抵抗254Ω/kmx(500x125.6mm)/1000=16Ω
1次インピーダンスは50hzで5.34kΩ
2次インダクタンス 4x4x17h=272h
2次抵抗254Ω/kmx(2000x125.6mm)/1000=64Ω
2次インピーダンスは50hzで85.5kΩ
1次インピーダンスの5.34kΩは低いので改善の余地がある。何よりも直流抵抗が低いのが良い。

Ippt2これをLTspiceシュミレータに掛けてみる。
ipt14.inc
*
* ipt 14
*
.SUBCKT ipt14 P B S1 S0
* Primary inductance (5340ohm 17H)
L1 P 1 17
* Iron loss
RI P 1 100k
* Primary DC resistance
R1 1 B 16
* Primary stray capacitance
CP P B 20p
* Secondary inductance (85500ohm)
L2 S1 2 272
* Secondary DC resistance
R2 2 S0 64
* Secondary stray capacitance
CS S1 S0 20p
* coupling factor
K L1 L2 0.9999
.ENDS
このようにインプットトランスモデルを作るが、Iron lossとstray capacitanceの20pは適当値。10hzから20khzまでフラットな周波数特性になる。

Ippt3xこちらは100khzまでシュミレーションしてみた。45khzでピークとなりそれ以上はダラダラと下がる。こっちは50hzから8khzの周波数特性が出れば良いから、しくじった所でたかが知れている。仮にΦ400mmした場合、巻き線内径Φ330mmxπ=1040mm/Φ0.337=3100ターンとなり1次巻き線は620ターン、この場合は22hで7kΩとなり、いける。以上、水晶粒防振インプットトロイダルトランスのラフスケッチでした。

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